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PLoS Pathog:利用心脏毒素揭示HIV-1自我整合到T细胞基因组机制

来源:本站原创 2017-07-22 23:22


图片来自Zhyvoloup A, et al. (2017)

2017年7月22日/生物谷BIOON/---根据一项新的研究,人免疫缺陷病毒-1(HIV-1)可能经过进化将它的遗传物质整合到人体中的某些免疫细胞激活基因上。相关研究结果于2017年7月20日发表在PLoS Pathogens期刊上,论文标题为“Digoxin reveals a functional connection between HIV-1 integration preference and T-cell activation”。

HIV-1将它自己的基因组整合到被称作CD4+ T细胞的人免疫系统细胞的基因组中,劫持它们的细胞机制,更多地复制自我。之前的研究已证实HIV-1更频繁地整合到经转录产生RNA(基因表达的第一步)的人基因中,但是这种靶向整合的生物学重要性一直是不清楚的。

在这项新的研究中,英国伦敦大学学院的Alexander Zhyvoloup和同事们通过比较正常的HIV-1“野生型”毒株和它的突变型毒株,试图更多地认识HIV-1的生命周期。他们让这两种毒株感染CD4+ T细胞,随后测试让这些细胞接触一长串化合物的影响。

这种化学物筛选表明相比于发生突变的HIV-1毒株,一种被称作地高辛的化合物更强地抑制野生型HIV-1毒株。地高辛是一种源自植物的心脏毒素,经常被用来治疗多种心脏病。随后的RNA测序提示着地高辛抑制HIV-1基因表达,而且也抑制CD4+ T细胞的激活和代谢。

进一步的分析表明相比于发生突变的HIV-1毒株,野生型HIV-1往往更加频繁地自我整合到影响CD4+ T细胞激活和代谢的基因中或附近。地高辛也抑制这些相同的T细胞基因,而且鉴于整合性HIV-1的复制需要转录附近的基因,这就对野生型HIV-1为何对地高辛更加敏感提供一种解释:地高辛抑制这种病毒更加频繁地靶向整合的基因。

这些研究人员报道,他们的发现代表着首次证实T细胞激活上的变化和HIV-1靶向特异性的整合位点之间存在功能上的关联。这些结果可能对HIV-1潜伏产生影响。在潜伏状态下,整合性HIV-1潜伏在人基因组中直到在随后的一个时间点上再次激活。

这些研究人员进一步解释道,“HIV-1感染CD4+ T细胞。为了免疫系统更好地发挥功能,这些细胞能够快速地改变它们的状态,从静止状态切换到激活状态,反之亦然。在这项研究中,我们报道HIV-1偏好整合到控制CD4+ T细胞发生的这些变化的基因中或附近以至于这种病毒更好地能够与CD4+ T细胞状态保持偶联在一起。这对HIV-1潜伏和重新激活产生影响。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Alexander Zhyvoloup , Anat Melamed , Ian Anderson et al. Digoxin reveals a functional connection between HIV-1 integration preference and T-cell activation. PLoS Pathogens, Published: July 20, 2017, doi:10.1371/journal.ppat.1006460

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